CN105956573A - 指纹识别模组、指纹识别模组控制方法及终端 - Google Patents

指纹识别模组、指纹识别模组控制方法及终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种指纹识别模组。指纹识别模组包括：基环、指纹传感器及力度传感器。基环与终端的框架固定连接。指纹传感器用于获取用户的指纹信息。力度传感器用于获取用户按压指纹识别模组的按压力度。此外，本发明还公开了一种指纹识别模组控制方法及终端。本发明实施方式的指纹识别模组、指纹识别模组控制方法及终端，通过与终端的框架固定连接的基环将指纹传感器固定设置，如此，省去触觉反馈结构，简化结构，另外也方便指纹识别模组的密封设计，提升指纹识别模组的防水效果。另一方面，力度传感器可以检测用户按压力度，并在按压力度满足预定条件时才触发本来由指纹传感器单独触发的控制信号，从而可以防止误操作，改善用户体验。

Description

指纹识别模组、指纹识别模组控制方法及终端
技术领域
本发明涉及触控技术领域，特别是一种指纹识别模组、指纹识别模组控制方法及终端。
背景技术
现有的某些手机的指纹传感器活动设置，并且在指纹传感器的下方设置触觉反馈机构，如此，用户操作时能够获得触觉反馈，改善用户体验的同时可以防止误操作。然而，反馈机构导致指纹识别模组结构复杂，并导致指纹识别模组难以密封，防水效果变差。而去掉触觉反馈机构，将指纹传感器固定设置又容易导致误操作。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的问题技术问题之一。为此，本发明需要提供一种指纹识别模组、指纹识别模组控制方法及终端。
本发明实施方式的指纹识别模组，包括：
与终端的框架固定连接的基环；
设置在所述基环内且与所述基环固定连接的指纹传感器，所述指纹传感器用于获取用户的指纹信息；
力度传感器，所述力度传感器用于获取用户按压所述指纹识别模组的按压力度；及
控制单元，所述控制单元用于在所述按压力度大于预定阈值时控制所述终端根据所述指纹信息进行解锁。。
在某些实施方式中，所述力度传感器设置在所述基环内且位于所述指纹传感器上方。
在某些实施方式中，所述力度传感器设在所述力度传感器下方。
在某些实施方式中，所述终端包括外层设备元件，所述外层设备元件开设有通孔，所述基环收容于所述外层设备元件下方，并从所述通孔露出。
在某些实施方式中，所述外层设备元件包括显示器面板或盖板。
在某些实施方式中，所述基环包括支架板及自所述支架板向所述通孔延伸的装设环，所述支架板与所述框架固定连接。
在某些实施方式中，所述装设环包括顶面及内壁，所述装设环在所述顶面与所述内壁交界处形成有导引斜面，用于导引手指进入所述装设环内。
在某些实施方式中，所述外层设备元件包括上表面，所述顶面位于所述上表面下方。
在某些实施方式中，所述指纹传感器包括基板及设置在所述基板上的指纹传感芯片，所述基板与所述支架板固定连接。
在某些实施方式中，所述指纹识别模组还包括内层设备元件，所述内层设备元件覆盖所述力度传感器。
在某些实施方式中，所述指纹识别模组还包括内层设备元件，所述内层设备元件覆盖所述指纹传感器。
在某些实施方式中，所述指纹识别模组还包括内层设备元件，所述内层设备元件包括有与所述外层设备相同的丝印。
在某些实施方式中，所述内层设备元件包括：陶瓷、玻璃、喷涂材料、涤纶树脂材料或蓝宝石材料。
在某些实施方式中，所述力度传感器包括：压电材料膜或压力传感器。
在某些实施方式中，所述指纹传感器包括：自容电容式指纹传感器、互容电容式指纹传感器、超声波式指纹传感器或光学式指纹传感器。
本发明实施方式的指纹识别模组控制方法，包括步骤：
获取用户的指纹信息；
获取用户按压所述指纹识别模组的按压力度；及
当所述按压力度大于预定阈值时控制终端根据所述指纹信息进行解锁。
本发明实施方式的终端，包括如上所述的指纹识别模组。
在某些实施方式中，所述终端包括手机或平板电脑。
本发明实施方式的指纹识别模组、指纹识别模组控制方法及终端，通过与终端的框架固定连接的基环将指纹传感器固定设置，如此，省去触觉反馈结构，简化结构，另外也方便指纹识别模组的密封设计，提升指纹识别模组的防水效果。另一方面，力度传感器可以检测用户按压力度，并在按压力度满足预定条件时才触发本来由指纹传感器单独触发的控制信号，从而可以防止误操作，改善用户体验。
本发明的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明的一个实施方式的指纹识别模组控制方法的流程示意图。
图2是根据本发明的一个实施方式的指纹识别模组结构示意图。
图3是根据本发明的另一个实施方式的指纹识别模组结构示意图。
图4是根据本发明一个实施方式的指纹识别模组的功能模块示意图。
图5是根据本发明的另一个实施方式的指纹识别模组的功能模块示意图。
图6是根据本发明的一个实施方式的终端结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1，本发明实施方式的指纹识别模组控制方法，包括步骤：
S10：获取用户的指纹信息；
S20：获取用户按压指纹识别模组的按压力度；及
S30：当按压力度大于预定阈值时控制终端根据指纹信息进行解锁。
请一并参阅图2至图6，本发明实施方式的指纹识别模组100包括基环10、指纹传感器20、力度传感器30及控制单元50。作为例子，本发明实施方式的指纹识别模组控制控制方法可以由指纹识别模组100实现。指纹识别模组100可应用于终端1000，并用于解锁终端1000。
其中，本发明实施方式的指纹识别模组控制方法的步骤S10可以由指纹传感器20实现，步骤S20可以由力度传感器30实现，而步骤S30可以由控制单元50实现。或者说，指纹传感器20用于获取用户的指纹信息。力度传感器30用于获取用户按压指纹识别模组100的按压力度。控制单元50用于在按压力度大于预定阈值时控制终端1000根据指纹信息进行解锁。
在一些示例中，基环10与终端1000的框架固定连接。指纹传感器20设置在基环10内并与基环10固定连接。指纹传感器20设置在基环10内并与基环10固定连接。力度传感器30设置在基环10内并位于指纹传感器20上方。在另一些示例中，力度传感器30设置于指纹触感器20下方。指纹传感器20及力度传感器30至少其中之一与控制单元50电性连接。
随着终端1000例如手机的发展，指纹识别越来越广泛地应用于手机上，指纹识别模组通常可设置于手机前面板或后壳处，可用于对手机进行解锁或对用户进行身份识别。指纹识别模组的设置方式通常包括活动设置或固定设置。活动设置即是当手指按压指纹识别模组时，用户按压会产生按压进程及回程，按压后，会触发指纹采集。而固定设置则没有按压的回程反馈，当手指与指纹识别模组接触时，即开始采集指纹采集。
对于指纹识别模组固定设置的方式，在指纹识别过程中用户无法接收来自终端的反馈，用户体验较差，特别在终端处于待机熄屏状态下，可能会发生误触发的情景。
相较于固定设置方式，指纹识别模组活动设置虽然可以为用户提供按压反馈，但是由于活动设置，在不同元件间会形成间隙，而使得指纹识别模组难以密封，因此防水防尘性能不佳，易发生故障。
以力度传感器30设置在仅指纹传感器20上方，且指纹传感器20及力度传感器30分别与控制单元50电性连接为例，具体操作中，指纹传感器20持续保持工作状态，也即是说，当用户手指接触指纹识别模组100时进行指纹信息采集，但仅当力度传感器30检测到用户按压指纹识别模组100的力度大于预定阈值后，才会触发控制单元50产生控制信号以控制终端1000进行解锁。当采集的指纹信息与预置指纹信息匹配时完成解锁，否则终端1000将继续锁定状态。
在另一些示例中，由于指纹传感器20持续处于工作状态需要消耗一定的功耗，因此，指纹传感器20初始时处于休眠状态，当力度传感器30检测到用户按压指纹识别模组100的力度大于预定阈值后，唤醒指纹传感器20进行指纹采集，进而触发控制单元50产生控制信号控制终端1000进行解锁。如此，指纹传感器20的工作状态由力度传感器30控制可在一定程度上节省能耗。
在另一些示例中，指纹信息的采集和匹配也可在检测按压力度前进行，若指纹信息匹配则检测按压力度，若按压力度满足预设条件则直接完成解锁。
也即是说，指纹传感器20、力度传感器30及控制单元50各自的工作状态及指纹信息及力度信息的获取顺序均不做限定。
此外，力度传感器30的工作状态还可以根据终端1000的工作状态确定，例如，当终端1000处于待机状态时，终端1000的显示设备通常处于熄灭状态，此时力度传感器30应处于工作状态以防止指纹解锁的误触发。而当终端1000处于工作状态时，也即是显示设备处于点亮状态，此时，用户的操作通过有意识操作，即基本可以避免误操作的干扰，因此力度传感器30可以进行休眠状态，如此，可在一定程度上节省能耗。
综上所述，本发明实施方式的指纹识别模组100，通过与终端1000的框架固定连接的基环10将指纹传感器20固定设置，如此，省去触觉反馈结构，简化结构，另外也方便指纹识别模组的密封设计，提升指纹识别模组的防水效果。另一方面，力度传感器30可以检测用户按压力度，并在按压力度满足预定条件时才触发本来由指纹传感器20单独触发的控制信号，从而可以防止误操作，改善用户体验。
在某些实施方式中，终端1000包括手机或平板电脑。
可以理解，终端1000包括但不限于本实施方式的示例。
在某些实施方式中，终端1000包括外层设备元件200，外侧设备元件200开设有通孔210，基环10收容于外层设备元件200下方，并从通孔210露出。
具体地，外层设备元件200可以是显示器面板或盖板。基环10收容于外层设备200元件下方，也即是说，指纹识别模组100设置于盖板或显示器面板下。而在盖板或显示器面板开设通孔210则可以明确地标识出指纹识别模组100的位置，以使得用户在进行指纹识别时，提高指纹采集的效率及准确率，避免因用户无法准确识别指纹识别模组100的位置而采集困难。
在某些实施方式中，基环10包括支架板12及自支架板12向通孔210延伸的装设环14。其中，支架板12与终端1000的框架固定连接。
支架板12与框架固定连接，可以使得结构紧凑，加强指纹识别模组100的可靠性，装设环14则构成指纹识别模组100的收容空间，以用于将指纹传感器20固定设置于装设环14形成的空间内。支架板12及装设环14可采用一体成型，以简化工艺。
进一步地，装设环14包括顶面141及内壁142，其中顶面141与内壁142交界处形成有导引斜面143，用于导引手指进入装设环14内。
进一步地，外层设备元件200包括上表面220，装设环14的顶面141位于上表面220下方。
如上述实施方式的解释说明，外层设备元件200开设有通孔210，从而明确地标识出指纹识别模组100的位置。而装设环14的顶面141及内壁142形成导引斜面143，并且装设环14的顶面141位于外层设备元件200的上表面220下方，也即是说，将使得通孔210与用户手指的接触面形成凹陷形状。所形成的凹陷形状将易于将用户手指引向指纹识别模组100。或者说，当用户手指被引导至凹陷形状时，用户手指被准确定位，以进行指纹采集。此外，装设环14的顶面141还可起到装饰作用，使得指纹识别模组100的露出部分更加美观。
在某些实施方式中，指纹传感器20包括有基板22及指纹传感芯片24,。其中，基板22与基环10的支架板12固定连接。指纹传感芯片24设置在基板22上。
具体地，支架板12可与基板22焊接连接，例如可以通过与基板22的钢补激光电焊连接，或通过胶水粘黏连接。如此，可加强指纹识别模组100的可靠性。指纹传感芯片24与基板22焊接连接，并用于执行指纹采集。
进一步地，指纹识别模组100还包括内层设备元件40。若力度传感器30设置在指纹传感器20上方时，内层设备元件40覆盖力度传感器30。此时，内层设备元件40可以对力度传感器30起到保护作用。若指纹传感器20设置在力度传感器30上方时，内层设备元件40则覆盖指纹传感器20。此时，内层设备元件40可以对指纹传感器20起到保护作用。具体地，内层设备元件40可以由陶瓷、玻璃、喷涂材料、涤纶树脂材料或蓝宝石材料制成。
进一步地，若指纹传感器20设置在力度传感器30上方时，基板22覆盖力度传感器30。相类似地，力度传感器30与基板22焊接连接。
以力度传感器30设置在指纹传感器20上方为例，当用户通过按压或滑动等手势在内层设备元件40上执行操作时，力度传感器30可以采集到当前操作的压力参数。由于力度传感器30位于内层设备元件40下方，因此，力度传感器30通过采集操作执行时内层设备元件40的形变来采集压力参数。当然，力度传感器30除可以采集按压力度大小外，还可以采集压力持续时间及压力变化等参数，因此，通过力度传感器30唤醒指纹传感器20的也不限于前述实施方式中所揭示的通过按压力度大小实现的实施方式。需要注意的是，预定阈值的类别应当于力度传感器30获取的压力参数类别相同。
优选地，内层设备元件40包括有与外层设备元件200相同的丝印。如此，可使得外层设备元件200及指纹识别模组100在整体上协调一致更加美观。此外，由于力度传感器30设置于内层设备元件40下方或基板22下方，并且内层元件设备40与外层设备元件200丝印颜色一致，因此力度传感器30无需进行透明处理，简化工艺。
在某些实施方式中，指纹传感器20可以是电容式指纹传感器，光学式指纹传感器或超声波式指纹传感器。力度传感器30可以是压电材料膜或压力传感器。
特别地，在具体设计中，需要注意的是，应当保证力度传感器30的设计不影响指纹传感器20进行指纹采集。对于力度传感器30设置于指纹传感器20上方的实施例，当指纹传感器20为电容式传感器时，力度传感器30应当为绝缘材料，以保证力度传感器30不会影响用户操作所产生的实际电容值，便于指纹传感器20采集指纹。当指纹传感器20为光学式指纹传感器时，力度传感器30应为透明材质，使得光线可以穿透力度传感器30，便于指纹传感器20采集指纹。而当指纹传感器20为超声波式指纹传感器时，力度传感器30的材质应当均匀且无气泡，以保证声波在力度传感器30中传播时不会改变传播方向，便于指纹传感器20采集指纹。优选地，在这样的实施例中，在空间配合方面，力度传感器30与指纹传感器20的形状及大小配合。如此，可方便整个指纹识别模组的设计及制造。需要说明的是，力度传感器30与指纹传感器20的形状及大小关系并不限于实施方式揭示的配合关系。例如，力度传感器30的体积还可以小于传感器20的体积。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (18)

1.一种指纹识别模组，其特征在于，包括：
与终端的框架固定连接的基环；
设置在所述基环内且与所述基环固定连接的指纹传感器，所述指纹传感器用于获取用户的指纹信息；
力度传感器，所述力度传感器用于获取用户按压所述指纹识别模组的按压力度；及
控制单元，所述控制单元用于在所述按压力度大于预定阈值时控制所述终端根据所述指纹信息进行解锁。
2.如权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述力度传感器设置在所述基环内且位于所述指纹传感器上方。
3.如权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述力度传感器设在所述力度传感器下方。
4.如权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述终端包括外层设备元件，所述外层设备元件开设有通孔，所述基环收容于所述外层设备元件下方，并从所述通孔露出。
5.如权利要求4所述的指纹识别模组，其特征在于，所述外层设备元件包括显示器面板或盖板。
6.如权利要求4所述的指纹识别模组，其特征在于，所述基环包括支架板及自所述支架板向所述通孔延伸的装设环，所述支架板与所述框架固定连接。
7.如权利要求6所述的指纹识别模组，其特征在于，所述装设环包括顶面及内壁，所述装设环在所述顶面与所述内壁交界处形成有导引斜面，用于导引手指进入所述装设环内。
8.如权利要求7所述的指纹识别模组，其特征在于，所述外层设备元件包括上表面，所述顶面位于所述上表面下方。
9.如权利要求6所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹传感器包括基板及设置在所述基板上的指纹传感芯片，所述基板与所述支架板固定连接。
10.如权利要求2所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组还包括内层设备元件，所述内层设备元件覆盖所述力度传感器。
11.如权利要求3所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组还包括内层设备元件，所述内层设备元件覆盖所述指纹传感器。
12.如权利要求4所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组还包括内层设备元件，所述内层设备元件包括有与所述外层设备相同的丝印。
13.如权利要求12所述的指纹识别模组，其特征在于，所述内层设备元件包括：陶瓷、玻璃、喷涂材料、涤纶树脂材料或蓝宝石材料。
14.如权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述力度传感器包括：压电材料膜或压力传感器。
15.如权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹传感器包括：自容电容式指纹传感器、互容电容式指纹传感器、超声波式指纹传感器或光学式指纹传感器。
16.一种指纹识别模组控制方法，其特征在于，包括步骤：
获取用户的指纹信息；
获取用户按压所述指纹识别模组的按压力度；及
当所述按压力度大于预定阈值时控制终端根据所述指纹信息进行解锁。
17.一种终端，其特征在于，包括如权利要求1-15任一项所述的指纹识别模组。
18.如权利要求17所述的终端，其特征在于，所述终端包括：手机或平板电脑。
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